花器官的ABC模型分享資料

1、1花器官發(fā)育的花器官發(fā)育的ABC模型研究及模型研究及其進(jìn)展其進(jìn)展小組成員：小組成員：聶虎聶虎 劉江波劉江波 林威林威王萍王萍 孫天琳孫天琳 張仕林張仕林2花器官的基本結(jié)構(gòu)花器官的基本結(jié)構(gòu) 典型的雙子葉植物的花是由典型的雙子葉植物的花是由4 4個(gè)不同器官在花托上按四輪分個(gè)不同器官在花托上按四輪分布。由外到內(nèi)布。由外到內(nèi)第一輪是第一輪是綠色葉綠色葉狀的狀的萼片萼片；第二輪是花瓣第二輪是花瓣，通，通常為多種顏色組成而且很漂亮；常為多種顏色組成而且很漂亮；第三輪是雄蕊群第三輪是雄蕊群，為雄性生殖，為雄性生殖器官；器官；第四輪是心皮第四輪是心皮，為雌性，為雌性生殖器官。生殖器官。3什么是花器官發(fā)育的什么

2、是花器官發(fā)育的ABC模型模型 4 同源異型基因同源異型基因 同源異型基因是指一類含有同源框的基同源異型基因是指一類含有同源框的基因。在胚胎發(fā)育中的表達(dá)水平對(duì)于組織因。在胚胎發(fā)育中的表達(dá)水平對(duì)于組織和器官的形成具有重要的調(diào)控作用。和器官的形成具有重要的調(diào)控作用。該該類基因的突變，就會(huì)在胚胎發(fā)育過(guò)程中類基因的突變，就會(huì)在胚胎發(fā)育過(guò)程中導(dǎo)致某一器官異位生長(zhǎng)導(dǎo)致某一器官異位生長(zhǎng)，即本來(lái)應(yīng)該形，即本來(lái)應(yīng)該形成的正常結(jié)構(gòu)被其他器官取代了。成的正常結(jié)構(gòu)被其他器官取代了。5早期的早期的ABC模型模型 早期的早期的ABC 模型模型: 指定指定4 種不同花器官的同一性的種不同花器官的同一性的基因分基因分a、b、c

3、 三類三類, 模模型用開(kāi)或關(guān)來(lái)描述這三類型用開(kāi)或關(guān)來(lái)描述這三類基因的表達(dá)狀態(tài)基因的表達(dá)狀態(tài): 在萼片在萼片中開(kāi)、關(guān)、關(guān)中開(kāi)、關(guān)、關(guān), 在花瓣中在花瓣中開(kāi)、開(kāi)、關(guān)開(kāi)、開(kāi)、關(guān),在雄蕊中關(guān)、在雄蕊中關(guān)、開(kāi)、開(kāi)開(kāi)、開(kāi), 在心皮中關(guān)、關(guān)、在心皮中關(guān)、關(guān)、開(kāi)。如果三類基因均不表開(kāi)。如果三類基因均不表達(dá)則發(fā)育成葉片。達(dá)則發(fā)育成葉片。6經(jīng)典的經(jīng)典的ABC模型模型 假定花中有ABC 三類的基因活性存在。其作用方式為: A類基因控制第1、2 輪花器官的發(fā)育, 其功能喪失會(huì)使第一輪的萼片變?yōu)樾钠? 第二輪的花瓣變成雄蕊。B 類基因控制第2、3 輪花器官的發(fā)育, 其功能喪失會(huì)使第二輪花瓣變?yōu)檩嗥? 第三輪的雄蕊變?yōu)樾?/p>

4、皮。C 類基因控制第3、4 輪花器官的發(fā)育,其功能喪失會(huì)使第三輪的雄蕊變?yōu)榛ò? 第四輪的心皮變成萼片。即同一組基因控制相鄰兩輪花器官同一組基因控制相鄰兩輪花器官的發(fā)育的發(fā)育。萼片(A) , 花瓣(A + B) , 雄蕊(B +C) , 心皮(C) 。這些突變體是不定的, 也就是說(shuō),它們不斷地在第四輪中形成花突變體。另外，A、C 兩類基因彼此負(fù)控兩類基因彼此負(fù)控制制。78 擬南芥的花器官發(fā)育的ABC模型 A類基因類基因 YYB類基因類基因 YYC類基因類基因 YY第第n輪輪 1234萼片萼片花瓣花瓣雄蕊群雄蕊群心皮心皮91011單子葉植物的單子葉植物的ABC模型模型12花器官花器官ABCDE

5、模型模型 花器官花器官ABCD 模型模型13D類基因的出現(xiàn)類基因的出現(xiàn)對(duì)矮牽?；ㄖ杏绊懪咧榘l(fā)育突變體的研究發(fā)現(xiàn)，存在有決定胚珠發(fā)育的MADS- box 基因FBP7和FBP11，它們同時(shí)也影響種子的發(fā)育。FBP11 在胚珠原基、珠被和珠柄中表達(dá)，轉(zhuǎn)基因植株的花上形成異位胚珠或胎座。如果干擾如果干擾FBP11 的表的表達(dá)，就會(huì)在應(yīng)該形成胚珠的地達(dá)，就會(huì)在應(yīng)該形成胚珠的地方發(fā)育出心皮狀結(jié)構(gòu)。這個(gè)發(fā)方發(fā)育出心皮狀結(jié)構(gòu)。這個(gè)發(fā)現(xiàn)使人們認(rèn)識(shí)到還存在有與現(xiàn)使人們認(rèn)識(shí)到還存在有與C 類基因功能部分重疊的類基因功能部分重疊的D 類基類基因。因。14花器官的花器官的ABCD模型模型 15E類基因的出現(xiàn)類基因的出

6、現(xiàn) 通過(guò)調(diào)控通過(guò)調(diào)控ABC ABC 基因的表達(dá)，可以人為基因的表達(dá)，可以人為地操作每輪花器官發(fā)育狀態(tài)，但是，地操作每輪花器官發(fā)育狀態(tài)，但是，卻卻無(wú)法使葉片轉(zhuǎn)變成花器官無(wú)法使葉片轉(zhuǎn)變成花器官。由此可。由此可見(jiàn)，這些基因雖然對(duì)花器官的發(fā)育至見(jiàn)，這些基因雖然對(duì)花器官的發(fā)育至關(guān)重要，但是它們并不是營(yíng)養(yǎng)器官轉(zhuǎn)關(guān)重要，但是它們并不是營(yíng)養(yǎng)器官轉(zhuǎn)化成花器官的充分條件。這預(yù)示著由化成花器官的充分條件。這預(yù)示著由營(yíng)養(yǎng)器官向花器官轉(zhuǎn)變還有另一類花營(yíng)養(yǎng)器官向花器官轉(zhuǎn)變還有另一類花特征基因參與。最近，特征基因參與。最近，在尋找與在尋找與ABC ABC 類基因相互作用的蛋白時(shí)發(fā)現(xiàn)了這類類基因相互作用的蛋白時(shí)發(fā)現(xiàn)了這類SE

7、P SEP 基因?；?。16花器官的ABCDE模型 17花器官發(fā)育的四聚體模型花器官發(fā)育的四聚體模型研究表明，A，B，C 和SEP 蛋白可能以復(fù)合體形式來(lái)激活下游基因。異位表達(dá)AP1- PI- AP3- SEP3 和AP1- PI- AP3- SEP1- SEP2 能夠使葉片轉(zhuǎn)化為花瓣，持續(xù)表達(dá)AP1- PI- AP3 和PI- AP3- SEP3 也能夠使葉片轉(zhuǎn)化為花瓣。這至少表明，AP1，PI，AP3 和一SEP 基因共同決定花瓣的發(fā)育。 由此可以推測(cè)：由此可以推測(cè)：2A+2SEP 決定萼片決定萼片A+2B+SEP 決定花瓣決定花瓣2B+C+SEP 決定雄蕊決定雄蕊2C+2SEP 決定心皮決定心皮18花器官發(fā)育的四聚體模型還缺少有力的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)證明，如花器官發(fā)育的四聚體模型還缺少有力的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)證明，如在酵母